烤制条件对人参烤鸡食用品质及风味物质的影响

周亚军，翟时敏，管 雪，李宗坪，马志远，马清书

（1.吉林大学食品科学与工程学院，吉林长春 130062；2.国家饮用水产品质量检验检测中心，吉林白山 134300；3.白山市高新技术产业促进中心，吉林白山 134300）

鸡肉是一种高蛋白、低脂、富含磷脂的食品，在全球肉类消费量中仅次于猪肉，未来的全球产量有望超过猪肉。烤制是鸡肉加工的主要方式之一，烤鸡产品造型美观、色泽鲜艳、肉嫩易嚼，因其具有独特的烤制风味而深受消费者的喜爱，烤鸡成品中大量游离氨基酸形成了烤鸡的鲜味，高比例的蛋白质和磷脂类化合物赋予烤鸡较高的营养价值[1]。人参是五加科、人参属多年生草本植物，产地广泛，鲜参在阳光下晾晒干燥可制成白参，白参的含水量小于14%，并且在多种人参中的总皂苷含量较高[2]。人参皂苷和人参多糖具有提高免疫力、增强造血功能、降血脂和抗炎等功能[3]。现阶段，人参在食品中的应用主要集中在茶饮料、酸奶及酿造酒等方面，在肉制品中应用较为少见[4]。因此，将人参与烤鸡产品结合，不但可以增加烤鸡的营养价值，还可以促进人参的开发利用。烤制温度和时间是影响人参烤鸡品质特性和风味形成的关键因素。近年来，有学者对不同加工条件下猪肉[5]、鸭肉[6]、鱼肉[7]等肉制品品质特性及挥发性风味物质进行研究，研究腌制条件对香茅草烤鸡的影响[8]，而烤制温度和烤制时间对烤鸡品质和风味的影响研究未见报道。

选用散养三黄鸡和白参为原料，以人参烤鸡为研究对象，通过研究不同烤制温度和变温烤制及烤制不同时间对人参烤鸡食用品质和挥发性风味物质的影响，以期为人参烤鸡产品的产业化生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

三黄鸡选择120 d 同日龄公鸡，质量为（1 500±30）g，购自长春农贸市场；人参（5 年以下白参），购自长春兴旺人参行；调味料（大葱、生姜、大蒜、食盐、酱油、料酒、白砂糖、味精、复合磷酸盐），购自长春远方超市；香辛料（肉桂、八角、良姜、花椒、山奈、白芷、草豆蔻、砂仁、陈皮、柠檬干、干辣椒、香砂、甘草、香叶、小茴香、丁香），购自长春达昌调料行。

2,4 -二硝基苯肼、硫代巴比妥酸，国药集团化工试剂有限公司提供；乙酸乙酯、盐酸胍、三氯乙酸，天津永晟精细化工有限公司提供；三氯甲烷、盐酸、磷酸氢二钾、乙二胺四乙酸二钠、乙醇，北京化工厂提供；磷酸二氢钾，天津市大茂化学试剂厂提供；5,5 -二硫代双（2-硝基苯甲酸），上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。以上试剂为分析纯或色谱纯。

1.2 仪器与设备

FW135 型粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司产品；ME204 型电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司产品；SY-DT02S 型低温等离子体仪，苏州市奥普斯等离子体科技有限公司产品；真空低温滚揉机，诸城市奥鑫食品机械有限公司产品；KJL-08 型旋转式远红外烤禽炉，上海芙蓉食品机械工厂产品；CT3-50 kg 型质构仪，美国Brookfield 公司产品；RH-N50 型嫩度仪，广州润湖仪器有限公司产品；WSC-S 型色差仪，上海仪电物理光学仪器有限公司产品；5977A 型气相色谱-质谱联用仪，美国Agilent 公司产品；JSM-SF1M 型真空冷却机，山东杰西玛机械有限公司产品；DZ-600/2S 型真空包装机，山东小康机械有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 腌制液配方

大葱1.5%，生姜1.5%，大蒜1.5%，食盐1.5%，酱油1.5%，料酒1.5%，白砂糖1%，味精0.3%，复合磷酸盐0.3%。肉桂0.3%，八角0.3%，良姜0.3%，花椒0.3%，山奈0.2%，白芷0.2%，草豆蔻0.2%，砂仁0.2%，陈皮0.2%，柠檬干0.2%，干辣椒0.2%，香砂0.2%，甘草0.2%，香叶0.2%，小茴香0.2%，丁香0.1%，纯净水30%。以上调味料及香辛料添加量为占肉质量的百分比。

1.3.2 人参浸提液的制备

人参粉碎过60 目筛，人参添加量为肉质量的2%，采用低温等离子体联合水浴提取人参，放电功率400 W，处理时间90 s，进气量120 mL/min，然后用80 ℃蒸馏水浸提90 min（料液比1∶30），将冷却的人参浸提液加入到腌制液中。

1.3.3 工艺流程与操作要点

三黄鸡前处理→腌制液制备→腌制→滚揉→烤制→冷却包装。

（1）三黄鸡前处理。选取符合国家食品卫生安全标准的同日龄公鸡，整鸡修整、清洗，保证肉质新鲜、无血污、不混入其他杂质。

（2）腌制液制备。调味料及香辛料按腌制液配方进行配比，于100 ℃下煮制40 min 后冷却，将人参浸提液加入混匀，用3 层纱布过滤制得腌制液，备用。

（3）腌制。选用5 mL 注射器，将冷却的腌制液按固定剂量多次均匀注射在整鸡的胸部、腿部及翅膀，保证试验组注射位置一致，真空密封后在4 ℃冰箱中腌制4 h。

（4）滚揉。腌制液和整鸡一同密封包装后进行滚揉。滚揉时间为15 min，间歇15 min，总时间为120 min，真空度为0.04 MPa。

（5）烤制。烤制前将整鸡刷植物大豆油，放入旋转式远红外烤禽炉中烤制。

（6）冷却包装。采用真空冷却机冷却至室温，并用真空包装机进行包装。

1.3.4 试验设计

以人参烤鸡为原料，烤制温度试验组为160，180，200，220 ℃下分别烤制90 min；变温烤制试验组为200 ℃烤制30 min，180 ℃烤制30 min，160 ℃烤制30 min，总烤制时间为90 min；烤制时间试验组为200 ℃下分别烤制30，60，90，120 min。

1.3.5 指标测定

（1）质构特性。将烤鸡样品切成1 cm×1 cm×1 cm 的立方体块，采用质构仪测定样品硬度、弹性、内聚性和咀嚼性，探头TA44，测试速度1 mm/s，形变量50%。

（2）剪切力。沿鸡肉肌纤维方向切成3 cm×1 cm×1 cm 的长方体块，使用嫩度仪垂直于肌纤维方向测定样品嫩度。测试速度为1 mm/s，测量距离为20 cm。

（3）水分。参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定直接干燥法》[9]。

（4）出品率。称取预处理后三黄鸡的质量（m1，g），烤制完成再次称质量（m2，g）。每个样品测定3 次取平均值，计算公式如下：

（5）色泽。采用色差仪测定样品色泽，校准后将鸡胸肉打碎混匀垂直紧扣于镜口，测定并记录L*（亮度值）、a*（红度值）和b*（黄度值），每次测定后旋转120 °，测定3 次取平均值。

（6）pH 值。参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH 值的测定》[10]。

（7）感官评定。由10 名经过培训的评定小组成员进行打分（男女比例为1∶1，年龄在22～27 岁）。

人参烤鸡感官评分见表1。

表1 人参烤鸡感官评分

（8）硫代巴比妥酸。参考文献[11]测定硫代巴比妥酸。

（9）蛋白质巯基含量。参考文献[12]测定蛋白质巯基含量，单位为nmol/mg。

（10）蛋白质羰基含量。参考文献[13]测定蛋白质羰基含量，单位为nmol/mg。

（11）挥发性风味物质。使用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法。称量样品2.0 g 装入20 mL SPME 小瓶中，将SPME 小瓶放入60 ℃水浴中。插入PDMS-100 型固相微萃取针进行萃取，萃取50 min。收回萃取头，将萃取针置于气相进样口进行热解析，解析时间30 s，解析温度260 ℃。挥发性风味物质采用NIST 11 质谱库检索匹配，采用峰面积归一化法进行相对定量。

GC 条件：HP-5MS 色谱柱（30 m×250 μm，0.25 μm）。进样口温度280 ℃，升温程序起始柱温50 ℃，以10 ℃/min 升至260 ℃，保持10 min，1.0 μL不分流进样，载气He，流速1 mL/min。

MS 条件：电子电离源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，采用全扫描方式，质量扫描范围20～600 m/z。

1.3.6 数据处理

使用Origin 2019 和SPSS 21.0 数据统计软件对试验结果进行分析并作图，每组数据重复3 次，对数据进行单因素方差分析（ANOVA）和最小显著差数法分析（LSD），结果以平均值±标准差表示，p＜0.05 表示有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 烤制条件对人参烤鸡质构、剪切力、水分和出品率的影响

质构特性受诸多因素影响，如肌肉纹理、水分含量和蛋白质结构等，烤制条件对人参烤鸡质构、剪切力、水分和出品率的影响。

烤制条件对人参烤鸡质构、剪切力、水分和出品率的影响见表2。

表2 烤制条件对人参烤鸡质构、剪切力、水分和出品率的影响

由表2 可知，随着烤制温度和时间的增加，人参烤鸡的硬度、内聚性、咀嚼性和剪切力逐渐上升（p＜0.05），弹性、水分和出品率逐渐下降（p＜0.05），感官评分中质地呈先上升后下降趋势，这可能是因为适当热处理，可以改善人参烤鸡的质构特性，使肉质变得紧实、软硬适中，但加热温度过高或加热时间过长会使蛋白质严重变性，破坏蛋白质结构使水分流失[7]，影响人参烤鸡品质，Silva F A P 等人[14]研究表明烤鸡硬度主要受烤制时间的影响。通过变温烤制的烤鸡硬度比220 ℃烤制90 min 的低，这可能是因为变温烤制过程开始阶段使鸡肉表皮变硬，后续降温烤制减少烤鸡内部水分流失，使烤鸡达到外酥里嫩的品质。因此，变温烤制对烤鸡质构有积极的影响。

2.2 烤制条件对人参烤鸡色泽、pH 值和感官评分的影响

色泽是评价烤鸡品质的重要指标之一，烤制条件对人参烤鸡色泽、pH 值和感官评分的影响。

烤制条件对人参烤鸡色泽、pH 值和感官评分的影响见表3。

表3 烤制条件对人参烤鸡色泽、pH 值和感官评分的影响

由表3 可知，随着烤制温度的升高和烤制时间的延长，L*值逐渐下降（p＜0.05），a*和b*值逐渐上升（p＜0.05），人参烤鸡的色泽不断加深，可能是因为烤鸡中水分流失加剧，对光的反射减弱，从而使L*值下降[15]。由于腌制液本身的颜色较深，随着烤制温度和烤制时间的增加，也会降低L*，提高a*和b*。烤制温度的升高和烤制时间的延长会加速烤鸡发生美拉德反应和脂肪氧化[14]，产生深红色泽和浓郁风味。此外，蛋白质中含有的血红素也会影响肉制品颜色，烤制温度和烤制时间的增加会加速肌红蛋白的氧化，改变血红素结合形式，从而影响人参烤鸡的颜色[16]。

烤制温度对人参烤鸡pH 值没有显著影响，但随着烤制时间的延长，pH 值显著上升（p＜0.05），这可能是由于人参中含有生物碱、胺类和碱性无机盐类物质，呈弱碱性[17]，随着烤制时间延长，水分流失加剧，肌肉中腌制液浓度提高导致pH 值上升。此外，腌制液中人参和香辛料等活性成分也会和肌肉蛋白质、脂肪等发生相互作用，导致pH 值升高[18]。随着烤制温度和烤制时间的增加，人参烤鸡的感官评分呈先显著上升后显著下降的趋势（p＜0.05），可能是因为烤制初始阶段随着美拉德反应和脂肪氧化赋予人参烤鸡较好的风味，而温度过高和烤制后期会使脂肪过度氧化，蛋白质结构变性，水分流失加剧，肌肉结构变硬变干，使感官评分下降[7]。由感官评分可以得出烤制温度220 ℃，烤制时间90 min 时，人参烤鸡的感官评分最佳。

2.3 烤制条件对人参烤鸡TBARS 的影响

TBARS 值一般用来表示动物性油脂不饱和脂肪酸氧化分解产物的含量，代表肉制品品质的好坏，且与感官评定的数据有相关性[19]。

烤制温度（a）和烤制时间（b）对人参烤鸡TBARS 的影响见图1。

图1 烤制温度（a）和烤制时间（b）对人参烤鸡TBARS 的影响

由图1 可知，随着烤制温度升高和时间延长，TBARS 值显著上升（p＜0.05），变温烤制和恒温烤制对TBARS 值影响不显著。这可能是因为烤制温度和烤制时间的增加加快了脂肪氧化的速度，氧化的初级产物迅速分解成次生产物丙二醛，导致TBARS 显著增加，徐言等人[7]也得出相同结论。王瑞花等人[20]研究发现，与高压、微波和水煮相比，高温烤制下猪肉的TBARS 的含量最高。脂肪氧化是烤鸡产生风味的主要途径，常温氧化会产生酸败味道，加热条件下适度氧化会产生良好的风味。

2.4 烤制条件对人参烤鸡蛋白质巯基和羰基的影响

巯基可用来评估蛋白质氧化程度，其易被自由基攻击氧化形成二硫键，烤制温度和烤制时间对人参烤鸡蛋白质羰基和巯基的影响。

烤制温度（a）和烤制时间（b）对人参烤鸡蛋白质羰基和巯基的影响见图2。

图2 烤制温度（a）和烤制时间（b）对人参烤鸡蛋白质羰基和巯基的影响

由图2 可知，随着烤制温度上升和烤制时间延长，巯基含量显著下降（p＜0.05），可能是因为肌肉蛋白发生变形而展开，蛋白质三级结构和二级结构遭到破坏，导致巯基遇到空气氧化成二硫键[7]，部分巯基也会转变成硫衍生物，Santé-Lhoutellier V 等人[21]研究表明在加热的过程中，蛋白质表面的半胱氨酸残基会氧化附近的游离硫醇基团，使巯基含量较少。吕彤等人[5]研究烤制温度对猪肉蛋白巯基的影响也得出类似结论。研究中变温烤制组的巯基含量相比220 ℃烤制组有所上升，可能是因为高温烤制使鸡肉表皮蛋白迅速联结减少氧气接触内部蛋白，而后续低温烤制也抑制蛋白巯基的氧化速率。

蛋白质羰基化是指蛋白质残基侧链中氨基或亚氨基受到氧自由基的攻击最后转变成醛基的过程，是蛋白质被降解的重要原因。有研究表明，蛋白质羰基化会影响肉制品的保水性、质地、风味和营养价值[22]。由图2 可知，随着烤制温度上升和烤制时间延长，羰基的含量显著增加（p＜0.05）。这可能是因为烤制温度和烤制时间的增加使蛋白质侧链氨基酸氧化速度加快，蛋白质羰基含量显著降低。Roldan M 等人[28]研究表明更长的加工时间会增加羊肉蛋白质羰基的含量，Silva F A P 等人[14]也得出与本文类似的结论。

2.5 烤制条件对人参烤鸡挥发性风味物质的影响

烤制条件对人参烤鸡挥发性风味物质含量的影响见表4。

表4 烤制条件对人参烤鸡挥发性风味物质含量的影响

9 组样品共鉴定出83 种挥发性风味物质，其中烷烃类29 种，醛类10 种，酸类4 种，酯类10 种，酮类10 种，醚类2 种，醇类14 种，酚类4 种。烤制温度为160，180，200，220 ℃和变温时，分别检测出43，28，52，37，33 种挥发性风味物质；烤制时间为30，60，90，120 min 时，分别检测出29，30，52，26 种挥发性风味物质。其中，对伞花烃、石竹烯、花椒素、香芹酮、胡椒酮、芳樟醇、苯乙醇、甲基胡椒酚、丁子香酚和异丁子香酚在9 组样品中均存在，烤制温度为200 ℃，烤制时间为90 min时人参烤鸡的挥发性风味物质种类最多。

烃类主要由脂肪酸中烷氧自由基裂解产生，两组样品中烷烃类化合物种类较多，饱和烷烃呈味阈值较高对烤鸡风味的直接贡献较小，但是其为杂环化合物的重要中间体[24]。

烤制条件对人参烤鸡挥发性风味物质种类及相对含量见图3。

图3 烤制条件对人参烤鸡挥发性风味物质种类及相对含量

在烤制120 min 时其含量显著降低，证明部分烷烃化合物在烤制后期进行了转化。而不饱和烷烃如芳香烃和萜烯类化合物呈味阈值较低，具有较强的风味，在大部分样品中均检测到石竹烯、苏合香烯、β -蒎烯、γ -萜品烯、D -柠檬烯、桧稀和丁香烯等，具有柑橘和柠檬香气，主要来源于香辛料[25]。白参中的挥发油成分也会给烤鸡带来一定的香气[26]，检测到的α -法呢烯、古芸烯、γ -古芸烯、β -倍半水芹烯和3 -蒈烯属于人参精油中的倍半萜类化合物，具有人参香气和生物活性，但部分化合物随着烤制温度和时间的增加逐渐降低。随着烤制温度和时间的增加，石竹烯、苏合香烯、β -蒎烯、γ -萜品烯、D -柠檬烯呈先增加后减少的趋势，可能是因为高温和长时间烤制促进了此类风味的形成，而之后此类风味物质开始转化和挥发。

醛类的阈值较低，使烤鸡具有油脂的香气。在9 组样品中共检测出10 种醛类化合物，己醛、壬醛具有青草香和花香，苯乙醛具有风信子样香气，己醛、壬醛和葵醛分别来源于亚油酸、油酸和花生四烯酸氧化。9 组样品中共检出4 种酸类化合物和10种酯类化合物，但相对含量较低，主要原因是其挥发性较弱，但对整体风味有微弱调节作用[26]。值得注意的是，在样品中检测到的邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二丁酯微溶于水，主要用作增塑剂，可能与人参烤鸡包装材料有关[27]。

酮主要由脂质氧化和美拉德反应产生，具有怡人香味，但酮类的阈值远高于醛类的阈值，对鸡肉风味的贡献较小。羟基丁酮是美拉德反应的糖降解产物[28]，在9 组样品中都检测出香芹酮、胡椒酮和花椒素，香芹酮具有留兰香草香，胡椒酮具有焦香，花椒素主要来源于香辛料中的胡椒，具有辛香。9 组样品中只检测出2 种醚类化合物，茴香醚主要来源于八角和茴香，除了增加风味层次，还具有抑制脂质氧化，稳定色泽的作用[29]，芹菜脑具有清新花香。

醇类主要来源于脂质氧化和Strecker 反应。在9 组样品中共检测到14 种醇类化合物，其中在9 组样品中都检测到的芳樟醇和苯乙醇分别具有铃兰香气和玫瑰香。在9 组样品中检测到的酚类化合物种类较少，但相对含量较高，在部分样品中占到总挥发性风味物质相对含量的半数以上，酚类化合物都具有特殊的芳香气味，在9 组样品中都检测到的甲基胡椒酚、丁香酚和异丁香酚主要来源于香辛料[26]，其中丁香酚和异丁香酚具有丁香香味，可以抗菌、健胃的作用。

由图3 可知，烃类相对含量在200 ℃烤制90 min时占比最高，醛类在200 ℃以上烤制开始生成，随着烤制温度升高，酸类相对含量逐渐下降，这表明人参烤鸡中这几类化合物最易受到温度的影响。在220 ℃下，醚类显著增加，说明高温可以促进醚类的生成。在不同烤制温度下，酚类的相对含量占比一直最多，表明烤制温度对酚类整体含量的影响不显著，酚类是人参烤鸡的主要风味物质。有研究表明，热处理强度对风味的影响可能源于通过改变蛋白质结构而改变和暴露风味结合位点，影响部分蛋白质对风味的吸附能力[5]。

随着烤制时间的延长，酸类化合物逐渐降低，与前文试验得出的pH 值升高一致。烃类、醛类、酯类和醇类的相对含量呈现先增加后降低的趋势，在烤制90 min 时相对含量达到峰值，这说明烤制中期是烃类、醛类、酯类和醇类的主要生成期，是烤鸡风味形成的关键化合物。

3 结论

随着烤制温度的升高和烤制时间的延长，人参烤鸡的食用品质呈先改善后劣变的趋势，色泽逐渐加深，脂肪和蛋白质氧化程度逐渐增强，但变温烤制会改善氧化程度；不同烤制温度下挥发性风味物质相对含量不同，在烤制过程中不断转化和挥发；200 ℃烤制90 min 的人参烤鸡感官品质最佳，挥发性风味物质种类最多。试验研究结果可为人参烤鸡产品的开发提供理论参考。